| 研究課題/領域番号 |
16K18272
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
神本 祐樹 名古屋大学, 未来社会創造機構, 准教授 (60582575)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | リサイクル / タングステン / 溶融塩電解 / 水酸化物 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、切削用工具として用いられる超硬合金(WC－Co)からのWの酸化侵出に及ぼす電解浴(溶融塩)の温度の影響について、Wとその他の元素(Co、Ta、Crなど)を検討し、各種構成金属の侵出メカニズムの解明と侵出メカニズムの選択性についての検討を行うことを目的とした。超硬合金中の各種元素の分離回収に関する影響を明らかにするめに平成28年では、電解浴の温度が各種構成金属の電気化学的侵出に及ぼす影響について実験的検討を行った。電解浴はAr雰囲気下でNaOHとKOHの共晶組成の混合塩（51.5mol%NaOH－48.5mol%KOH）を用い、電解浴温度が超硬合金構成元素の電気化学的挙動と侵出挙動を明らかにした。Wならびに超硬合金を陽極としたアノード分極曲線の測定では、623Kよりも低い温度領域では不動態形成に類似した電流変化を観察した。623K以上では白金を参照電極として測定した電位で、-1.0V付近から超硬合金ならびにWの酸化溶解に伴う電流の増加を確認した。超硬合金からWを侵出させるためには、623K以上での処理が必要であることが示された。その他の添加元素であるCoやTaは、温度の低下によって電流密度が低下する傾向があった。Coは、全ての温度で不動態形成を示す挙動を観察した。Crは電解浴の温度によって異なる挙動を示した。これは、Crが多くの価数を示すことから、各温度における安定な価数が異なっていることが予想される。これらのことから、623K以上で、超硬合金からWの選択的侵出の可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
電解浴の温度が各種構成金属の電気化学的侵出に及ぼす影響について実験的検討を行った。電解浴はAr雰囲気下でNaOHとKOHの共晶組成の混合塩（51.5mol%NaOH－48.5mol%KOH）を用い、電解浴温度が超硬合金構成元素の電気化学的挙動と侵出挙動を明らかにした。Wならびに超硬合金を陽極としたアノード分極曲線の測定では、623Kよりも低い温度領域では不動態形成に類似した電流変化を観察した。623K以上では白金を参照電極として測定した電位で、水素生成を均順とした電位で-1.0V付近から超硬合金ならびにWの酸化溶解に伴う電流の増加を確認した。超硬合金からWを侵出させるためには、623K以上での処理が必要であることが示された。その他の添加元素であるCoやTaは、温度の低下によって電流密度が低下する傾向があった。Coは、全ての温度で不動態形成を示す挙動を観察した。Crは電解浴の温度によって異なる挙動を示した。これは、Crが多くの価数を示すことから、各温度における安定な価数が異なっていることが予想される。これらのことから、623K以上で、超硬合金からWの選択的侵出の可能性が示唆された。
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| 今後の研究の推進方策 |
溶融塩中の酸素ポテンシャルか電極上で還元されて生成した酸素のどちらかがWの侵出に影響を及ぼす因子であるかを明らかにするために、Wの水酸化物溶融中での酸化還元反応が不可逆性を示すことに着目し、サイクリックボルタンメトリーを用いてさらなる検討を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
退職した教員から実験用物品の提供を受けたため、物品費が申請よりも低くなった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
ガラス器具ならびに試薬、電極等で使用する材料を購入し、使用する。
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